ES2303431A1 - Placa de cocina de induccion y procedimiento para la fabricacion de una placa de cocina de induccion. - Google Patents
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Abstract
Placa de cocina de inducción y procedimiento para la fabricación de una placa de cocina de inducción. La invención se basa en una placa de cocina de inducción con al menos una superficie de cocción (10) y al menos una bobina térmica (12) dispuesta por debajo de la superficie de cocción (10) y arrollada alrededor de al menos un eje de bobina (14). Para ofrecer una placa de cocina de inducción de este género, que presente un buen acoplamiento, en relación con la transmisión de energía por inducción, con recipientes de cocina (20) de diámetro reducido, y para ofrecer una placa de cocina sencilla de fabricar, cuya impedancia se pueda adaptar a un convertidor (30) que alimenta con corriente la bobina térmica (12), se propone que una dirección del eje de la bobina (14) tenga al menos un componente en un plano que discurra en paralelo a la superficie de cocción (10).
Description
Placa de cocina de inducción y procedimiento
para la fabricación de una placa de cocina de inducción.
La invención se basa en una placa de cocina de
inducción según el preámbulo de la reivindicación 1 y en un
procedimiento para la fabricación de una placa de cocina de
inducción según el preámbulo de la reivindicación 13.
Por la patente US 4.467.162 se conoce una placa
de cocina de inducción con al menos una superficie de cocción y al
menos una bobina térmica dispuesta por debajo de la superficie de
cocción y devanada alrededor de al menos un eje de bobina. Una
dirección del eje de bobina discurre en perpendicular a la
superficie de cocción.
El objetivo de la invención consiste en
particular en ofrecer una placa de cocina de inducción de este
género, que se acople en buenas condiciones, desde el punto de
vista de la transmisión de energía por inducción, a ollas o cazos de
pequeño diámetro. Otro objetivo de la invención consiste en ofrecer
una placa de cocina de inducción sencilla de fabricar, cuya
impedancia se pueda adaptar de forma sencilla a un convertidor que
suministra corriente a la bobina térmica.
El objetivo se resuelve según la invención
mediante las características de las reivindicaciones 1 y 13,
mientras que algunas configuraciones y desarrollos ventajosos de la
invención se pueden deducir de las subreivindicaciones.
La invención se basa en una placa de cocina de
inducción con al menos una superficie de cocción y al menos una
bobina térmica dispuesta por debajo de la superficie de cocción y
devanada alrededor de al menos un eje de bobina.
Se propone que una dirección del eje de bobina
tenga al menos un componente en un plano que discurra en paralelo a
la superficie de cocción. Con la orientación conforme a la
invención del eje de bobina se puede conseguir que también las
líneas de flujo, producidas por la bobina térmica, que discurren por
encima de la superficie de cocción tengan, en el plano de la
superficie de cocción, un componente mayor en comparación con las
distribuciones de zonas en las placas de cocina de inducción
conocidas, de modo que se pueda conseguir un buen acoplamiento a un
recipiente de cocina colocado sobre la superficie de cocción, aún
cuando el recipiente de cocina no esté colocado centrado con
exactitud y dicho recipiente tenga un diámetro pequeño. La
distribución de la placa presenta, también en su punto central, una
dirección predominante en la dirección del componente.
En este contexto denominamos "superficie de
cocción" a una zona particularmente circular, de la placa de
cocina de inducción, prevista para soportar directamente también en
funcionamiento, un recipiente de cocina y para estar en contacto
mecánico con el fondo del recipiente de cocina. Como
"componente" se denomina en este contexto a una proyección
vertical del vector unitario de la dirección sobre el plano, que es
independiente de la separación entre el plano y la superficie de
cocción.
Cuanto mayor sea el porcentaje del cuadrado del
valor del componente en el cuadrado del valor del vector de
dirección tanto mejor será el acoplamiento. Son especialmente
ventajosas aquellas configuraciones de la invención en las que el
eje de la bobina discurre, al menos básicamente, en paralelo a la
superficie de cocción, de modo que también las líneas de flujo que
discurren por encima de la superficie de cocción lo hacen
básicamente en paralelo con la superficie de cocción. Las placas de
cocina de inducción con bobinas térmicas orientadas de este modo se
pueden fabricar de una forma especialmente plana mediante una
bobina de devanado plano. Con la expresión "básicamente en
paralelo" nos referimos en este contexto a dos direcciones que
se desvían como máximo 20° una respecto de la otra.
Además se propone que la placa de cocina de
inducción incluya un elemento para influir sobre las líneas de
flujo del campo magnético generado por la bobina térmica. De este
modo se pueden reducir las pérdidas por dispersión y la impedancia
de la superficie de cocción o de la bobina térmica se puede
optimizar en relación con una impedancia preferida de un
convertidor que alimenta a la bobina térmica. En contraposición con
las placas de cocina de inducción convencionales, cuyos
convertidores se adaptan a la impedancia de la bobina térmica, la
impedancia de la bobina térmica se puede adaptar a la impedancia del
convertidor, de modo que se puede utilizar un convertidor
especialmente económico.
Si el elemento está fabricado en un material de
alta conductividad eléctrica se puede garantizar que la reluctancia
o la resistencia magnética del elemento sea mayor en la frecuencia
del convertidor, y en particular varias veces mayor que la
reluctancia del aire que rodea al elemento. Esto tiene como
consecuencia que las líneas de flujo del campo magnético producido
por la bobina térmica apenas penetren en el elemento. Las líneas de
flujo son por así decirlo suprimidas o aniquiladas por el elemento.
Como materiales apropiados y de bajo coste han probado su eficacia,
por ejemplo, el aluminio y el cobre.
Se puede conseguir una forma de construcción
plana y un buen apantallamiento hacia abajo si el elemento para
influir sobre las líneas de flujo del campo magnético producido por
la bobina térmica se extiende en un plano que discurre en paralelo
a la superficie de cocción.
Si la bobina térmica está dispuesta por debajo
de la superficie de cocción, entre el elemento y la superficie de
cocción, el elemento podrá desviar de forma segura el flujo
magnético hacia arriba, en la dirección de la superficie de cocción,
esto es, el campo magnético se podrá apantallar hacia abajo. En
otras configuraciones de la invención podrían disponerse otras
partes del elemento a los lados de la bobina térmica, para mejorar
aún más el acoplamiento de la energía electromagnética en un
recipiente de cocina dispuesto sobre la superficie de cocción.
Si la placa de cocina de inducción incluye un
elemento de sujeción para fijar el elemento a la bobina térmica con
una separación predeterminada, la separación por una parte se podrá
controlar de forma segura, y por otra parte se podrá adaptar de
forma sencilla, mediante una modificación del elemento de sujeción o
mediante una modificación de la configuración del montaje del
elemento de sujeción, a una impedancia preferida de un convertidor
que alimenta la bobina térmica.
En este caso se pueden fabricar módulos de
utilización flexible, provistos de una bobina térmica, un elemento
de sujeción y un elemento para influir sobre las líneas de flujo,
si la separación se puede seleccionar en función de la impedancia
de un convertidor. En principio cabría pensar incluso en una
adaptación automática, facilitada por un actuador, de la separación
durante el funcionamiento.
Se puede conseguir una mayor intensidad del
campo si la bobina térmica tiene un núcleo fabricado en un material
de gran permeabilidad, y en particular si el material es
ferrita.
Se puede garantizar la solidez del arrollamiento
de la bobina térmica si el núcleo presenta un reborde que impida el
deslizamiento de los devanados de la bobina térmica en la dirección
del eje de la bobina.
Si el núcleo tiene una configuración plana y
está orientado con su lado ancho en paralelo con la superficie de
cocción se podrá conseguir una placa de cocina de inducción de
estructura plana, aunque el eje de la bobina discurra en paralelo
con la superficie de cocción. Su anchura en perpendicular al eje de
la bobina y en el plano de la superficie de cocción podrá ser
ventajosamente, por ejemplo, de un tamaño más de tres veces mayor,
o más de cinco veces tan grande como su altura en perpendicular a
la superficie de cocción, donde la anchura especialmente ventajosa
corresponde a las dimensiones que se deducen del radio típico de un
recipiente de cocina, esto es, representa aproximadamente entre 5 y
15 cm.
Además la invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de una placa de cocina de
inducción, donde una bobina térmica, devanada alrededor de al menos
un eje de bobina, está dispuesta por debajo de la superficie de
cocción.
Se propone que el eje de la bobina esté
orientado de tal modo que la dirección del eje de la bobina tenga
al menos un componente en el plano de la superficie de cocción. De
este modo se pueden conseguir las ventajas antes mencionadas en
relación con un buen acoplamiento a recipientes de cocina con un
diámetro comparativamente pequeño.
Si además se dispone, con una separación
predeterminada por debajo de la bobina térmica, un elemento para
influir sobre las líneas de flujo del campo magnético producido por
dicha bobina térmica, la impedancia de la bobina térmica se podrá
adaptar de una forma sencilla a la impedancia del convertidor.
Otras ventajas se deducen de la siguiente
descripción con ayuda de las ilustraciones. En el dibujo está
representado un ejemplo de realización de la invención. El dibujo,
la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas
características en combinación. El especialista sabrá identificar de
forma conveniente cada una de las características individuales,
reuniéndolas oportunamente en otras combinaciones lógicas.
Las figuras muestran:
Figura 1 una placa de cocina de inducción con
una bobina térmica y un elemento para influir sobre las líneas de
flujo del campo magnético producido por la bobina térmica, en una
sección vertical, y
Figura 2 la bobina térmica de la figura 1 con un
núcleo de material de alta permeabilidad en una vista en
planta.
La figura 1 muestra de forma esquemática una
placa de cocina de inducción con al menos una superficie de cocción
10 y una bobina térmica 12 dispuesta por debajo de la superficie de
cocción 10 y devanada en torno a un eje de bobina 14. La placa de
cocina de inducción incluye, además de la superficie de cocción 10
representada en la figura 1 otras tres superficies de cocción no
representadas aquí, de tamaños diferentes, y debajo de cada una de
ellas está dispuesta otra bobina térmica del tipo de la bobina
térmica 12 representada en la figura 1. Las otras bobinas térmicas
tienen longitudes 16 diferentes en la dirección de su eje de bobina
respectivo (figura 2).
La superficie de cocción 10 es una zona señalada
con un trazo de impresión, de una placa de vitrocerámica 18 de
Ceran. La superficie de cocción 10 está prevista para soportar
durante un proceso de cocción un recipiente de cocina 20, que se
calienta de forma inductiva por la acción de la bobina térmica
12.
Aquí y en lo sucesivo los conceptos de "por
encima", "por debajo" y similares se refieren a las
direcciones correspondientes en la configuración de montaje de la
placa de cocina de inducción, en la cual la superficie de cocción 10
discurre en horizontal y en la cual la bobina térmica 12 está
dispuesta por debajo de la superficie de cocción 10.
\newpage
La dirección del eje de la bobina 14 tiene al
menos un componente en un plano que discurre en paralelo a la
superficie de cocción 10. En el ejemplo de realización representado
el eje de la bobina 14 discurre incluso exactamente en paralelo a
la superficie de cocción 10.
Por debajo de la bobina térmica 12 de la
superficie de cocción 10 la placa de cocina de inducción presenta
un elemento 22 para influir sobre las líneas de flujo 24 (figura 2)
del campo magnético producido por la bobina térmica 12.
El elemento 22, fabricado en un material no
magnetizable con una conductividad eléctrica elevada, tiene en las
frecuencias relevantes una resistencia magnética más elevada y una
reluctancia mayor que la del aire del entorno, de modo que las
líneas de flujo 24 del campo magnético son repelidas por el elemento
22.
El elemento 22 para influir sobre las líneas de
flujo 24 del campo magnético producido por la bobina térmica 12
está formado por una chapa delgada y plana de aluminio, que se
extiende en un plano paralelo a la superficie de cocción 10. Dado
que la bobina térmica 12 está dispuesta por debajo de la superficie
de cocción 10, entre el elemento 22 y la superficie de cocción 10,
las líneas de flujo 24 se desvían por el efecto repelente del
elemento 22 en dirección a la superficie de cocción 10, y en
consecuencia también en dirección al recipiente de cocina 20, de
modo que el elemento 22 mejora el acoplamiento de la bobina térmica
12 con el recipiente de cocina 20, pues se puede disipar menos
energía del campo eléctrico por debajo de la bobina térmica o por
debajo del elemento 22, y el campo magnético se concentra
enfocándose hacia arriba en la dirección del recipiente de cocina
20.
Para garantizar una separación 26 determinada
con precisión entre el elemento 22 y la bobina térmica 12 el
elemento 22 está sujeto mediante un elemento de sujeción 28 de
plástico, a una separación 26 predeterminada de la bobina térmica
12.
La separación 26 predeterminada influye, a
través de la intensidad de la modificación del campo magnético de
la bobina térmica 12 provocada por el elemento 22, sobre la
impedancia de la bobina térmica 12. Por ello la separación 26 se
elige de tal modo que la impedancia de la bobina térmica 12 se
adapte en la mayor medida posible a la impedancia de un convertidor
30 que alimenta de corriente la bobina térmica 12, y que aquí se
representa sólo de forma muy esquemática. La separación 26 se puede
elegir dependiendo de una impedancia del convertidor 30.
La bobina térmica 12 está arrollada alrededor de
un núcleo 32 de un material de gran permeabilidad, y en concreto
alrededor de un núcleo 32 de ferrita. En los dos extremos el núcleo
32 presenta un reborde 34, que impide un deslizamiento de los
devanados de la bobina térmica 12 en la dirección del eje de la
bobina 14. Los rebordes 34, 36 forman terminales polares del
electroimán formado por la bobina térmica 12 y por su núcleo
32.
El núcleo 32 tiene una configuración plana y
está orientado con su lado ancho en paralelo a la superficie de
cocción 10. Su anchura 38 en perpendicular al eje de la bobina 14 y
en el plano de la superficie de cocción 10 es más de tres veces
mayor que su altura 40 en perpendicular a la superficie de cocción
10.
En un procedimiento para la fabricación de una
placa de cocina de inducción del tipo anteriormente descrito, la
bobina térmica 12, arrollada en torno al eje de bobina 14, está
dispuesta por debajo de la superficie de cocción 10.
Aquí el eje de la bobina 14 está orientado de
tal modo que la dirección del eje de la bobina 14 tiene al menos un
componente en el plano de la superficie de cocción 10, y en
particular de tal modo que el eje de la bobina 14 discurre en
paralelo a la superficie de cocción 10.
Antes de fijar la bobina térmica 12 por debajo
de la superficie de cocción 10 ésta se une, mediante un elemento de
sujeción 28 de plástico, a un elemento 22 para influir sobre las
líneas de flujo 24 del campo magnético producido por la bobina
térmica 21, formando un módulo común. El elemento de sujeción 28
garantiza que el elemento 22 esté dispuesto por debajo de la bobina
térmica 12 y con una separación predeterminada, que depende de la
impedancia del convertidor 30 de la placa de cocina de
inducción.
- 10
- Superficie de cocción
- 12
- Bobina térmica
- 14
- Eje de la bobina
- 16
- Longitud
- 18
- Placa de vitrocerámica
- 20
- Recipiente de cocina
- 22
- Elemento
- 24
- Línea de flujo
- 26
- Separación
- 28
- Elemento de sujeción
- 30
- Convertidor
- 32
- Núcleo
- 34
- Reborde
- 36
- Reborde
- 38
- Anchura
- 40
- Altura.
Claims (14)
1. Placa de cocina de inducción con al menos una
superficie de cocción (10) y al menos una bobina térmica (12)
dispuesta por debajo de la superficie de cocción (10) y devanada
alrededor de al menos un eje de bobina (14), caracterizada
porque una dirección del eje de la bobina (14) tiene al menos un
componente en un plano que discurre en paralelo a la superficie de
cocción (10).
2. Placa de cocina de inducción según la
reivindicación 1, caracterizada porque el eje de la bobina
(14) discurre, al menos básicamente, en paralelo a la superficie de
cocción (10).
3. Placa de cocina de inducción según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por un elemento
(22) para influir sobre las líneas de flujo (24) del campo
magnético producido por la bobina térmica (12).
4. Placa de cocina de inducción según la
reivindicación 3, caracterizada porque el elemento (22) está
fabricado en un material de conductividad eléctrica elevada.
5. Placa de cocina de inducción según una de las
reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque el elemento
(22) para influir sobre las líneas de flujo (24) del campo
magnético producido por la bobina térmica (12) se extiende en un
plano que discurre paralelo a la superficie de cocción (10).
6. Placa de cocina de inducción según una de las
reivindicaciones 3-5, caracterizada porque
la bobina térmica (12) está dispuesta entre el elemento (22) y la
superficie de cocción (10) por debajo de la superficie de cocción
(10).
7. Placa de inducción según una de las
reivindicaciones 3-6, caracterizada por un
elemento de sujeción (28) para sujetar el elemento (22) en la
bobina térmica (12) con una separación (26) predeterminada.
8. Placa de cocina de inducción según la
reivindicación 7, caracterizada porque la separación (26) se
puede elegir en función de la impedancia de un convertidor
(30).
9. Placa de cocina de inducción según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la bobina
térmica (12) presenta un núcleo (32) fabricado en un material de
permeabilidad elevada.
10. Placa de cocina de inducción según la
reivindicación 9, caracterizada porque el material es
ferrita.
11. Placa de cocina de inducción según una de
las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizada porque el núcleo
(32) presenta un reborde (34, 36) que impide el deslizamiento de
los devanados de la bobina térmica (12) en la dirección del eje de
la bobina (14).
12. Placa de cocina de inducción según una de
las reivindicaciones 9-11, caracterizada
porque el núcleo (32) tiene una configuración plana y está
orientado con su lado ancho en paralelo con la superficie de cocción
(10).
13. Procedimiento para la fabricación de una
placa de cocina de inducción, donde una bobina térmica (12),
arrollada alrededor de al menos un eje de bobina (14), está
dispuesta por debajo de una superficie de cocción (10),
caracterizado porque el eje de la bobina (14) está orientado
de tal modo que una dirección del eje de la bobina (14) tiene al
menos un componente que discurre en paralelo con la superficie de
cocción (10).
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque un elemento (22) para influir sobre las
líneas de flujo (24) del campo magnético producido por la bobina
térmica (12) está dispuesto con una separación (26) predeterminada
por debajo de la bobina térmica (12).
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| ES200600485A Expired - Fee Related ES2303431B1 (es) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Placa de cocina de induccion y procedimiento para la fabricacion de una placa de cocina de induccion. |
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| Title |
|---|
| BASE DE DATOS WPI en EPOQUE, THOMSON, semana 200342, AN 2003-445249 & JP 2003151745 A (MATSUSHITA DENKI SANGYO KK) 23.05.2003, resumen; figura 1. * |
| BASE DE DATOS WPI en EPOQUE, THOMSON, semana 200342, AN 2003-445249 JP 2003151745 A (MATSUSHITA DENKI SANGYO KK) 23.05.2003, resumen; figura 1. * |
| BASE DE DATOS WPI en EPOQUE, THOMSON, semana 200512, AN 2005-107506 & JP 200502624 A (SHARP KK) 27.01.2005, resumen; figuras 4,6. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102007003564A1 (de) | 2008-03-06 |
| ES2303431B1 (es) | 2009-04-01 |
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